Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 57699-2017 "Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Определение содержания углеводородов гравиметрическим методом анализа" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 сентября 2017 г. N 1204-ст)

Resources saving. Waste treatment. Determination of hydrocarbon content by gravimetry

ОКС 13.030.01

Дата введения - 1 мая 2018 г.
Введен впервые

Предисловие

1 Разработан Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации материалов и технологий (ФГУП "ВНИИ СМТ") совместно с ООО "Инновационный экологический фонд" (ООО "ИНЭКО")

2 Внесен подкомитетом "Обращение с отходами" Технического комитета по стандартизации ТК 409 "Охрана окружающей природной среды"

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 сентября 2017 г. N 1204-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений европейского стандарта ЕН 14345:2004 "Характеристика отходов. Определение содержания углеводородов гравиметрическим методом анализа" (EN 14345:2004 "Charakterisierung von - Bestimmung des Kohlenwasserstoffgehalts mittels Gravimetrie", NEQ)

5 Введен впервые

Введение

Настоящий стандарт разработан на основе европейского стандарта ЕН 14345:2004 [1], подготовленного Техническим комитетом CEN/TC 292 "Характеристика отходов", секретариат которого поддерживается Бюро по стандартизации NBN (Бельгия). Данные, полученные в результате гравиметрического метода анализа, не могут быть сопоставимы с результатами, полученными при использовании метода инфракрасной спектроскопии.

При проведении анализа отходов и шламов (определении любых показателей) лицо, осуществляющее анализ, должно ознакомиться с основными рисками, возникающими при обращении с этими материалами. Пробы отходов и шламов могут содержать опасные (например, токсичные, химически активные, огнеопасные, инфицированные) компоненты, обладающие высокой биологической и химической реакционной способностью. Поэтому при работе с пробами этих материалов следует соблюдать особую осторожность. Кроме того, в результате микробиологической или химической активности материалов могут образовываться горючие газы, которые приводят к избыточному давлению в закрытых сосудах. При взрыве сосудов могут образовываться опасные осколки, пыль и/или аэрозоли. Требования национальных стандартов следует соблюдать при возникновении всех рисков, связанных с процедурами анализа отходов и шламов.

Объектом стандартизации является ресурсосбережение, предметом стандартизации - обращение с отходами, аспектом стандартизации - определение содержания углеводородов гравиметрическим методом анализа.

Настоящий стандарт является неэквивалентным по отношению к аналогу: введены ссылки на национальные стандарты Российской Федерации и уточнена структура стандарта.

Установление надлежащего порядка обеспечения техники безопасности и охраны труда при проведении анализа относится к сферам непосредственной ответственности пользователей настоящим стандартом.

Приложения А-Г являются справочными.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к использованию гравиметрического метода анализа с использованием галогенированных растворителей, например 1,1,2-трихлор-1,2,2-трифторэтана или тетрахлорметана, для определения содержания углеводородов в образцах отходов и шламов.

Настоящий стандарт распространяется на гравиметрический метод анализа образцов отходов и шламов, содержащих большие количества относительно тяжелых углеводородов с точкой кипения, превышающей 250 °С.

Настоящий стандарт не распространяется на сточные воды.

Требования, установленные настоящим стандартом, предназначены для добровольного применения в нормативно-правовой, нормативной, технической и проектно-конструкторской документации, а также в научно-технической, учебной и справочной литературе применительно к процессам обращения с отходами на этапах их технологического цикла с вовлечением соответствующих материальных ресурсов в хозяйственную деятельность в качестве вторичного сырья, обеспечивая при этом сохранение и защиту окружающей среды, здоровья и жизни людей.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 30772 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения

ГОСТ 31886 Принципы надлежащей лабораторной практики (GLP). Применение Принципов GLP к краткосрочным исследованиям

ГОСТ Р 53228 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

ГОСТ Р 52104 Ресурсосбережение. Термины и определения

ГОСТ Р 53691 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Паспорт отхода I-IV класса опасности. Основные требования

ГОСТ Р 53692 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Этапы технологического цикла отходов

ГОСТ Р 54098 Ресурсосбережение. Вторичные материальные ресурсы. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы термины по ГОСТ Р 52104, ГОСТ Р 53691, ГОСТ Р 53692, ГОСТ Р 54098, ГОСТ 30772, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 содержание углеводородов, определенное гравиметрическим методом анализа: Сумма соединений, которые могут быть экстрагированы с помощью ацетона и петролейного эфира и ацетона в объемном соотношении 2:1, которые не адсорбируются на флорисиле и не испаряются в процессе сушки.

Примечания

1 Для упрощения выражения "содержание углеводородов, определенное гравиметрическим методом анализа" далее используется сочетание "содержание углеводородов".

2 Вещества, подпадающие под это определение, включают, главным образом, неполярные, содержащие длинную или разветвленную цепь (алифатические, алициклические, полициклические или алкилзамещенные ароматические соединения) углеводородов.

3 Это определение отличается от приведенного в ЕН 14039 [2].

3.2

принципы надлежащей лабораторной практики (Good Laboratory Practice (GLP): Система обеспечения качества, имеющая отношение к процессам организации, планирования, порядку проведения и контролю испытаний в области охраны здоровья человека и безопасности окружающей среды, а также оформления, архивирования и представления результатов этих испытаний. [ГОСТ Р 53434-2009, статья 2.1.1]

Примечания

1 В ГОСТ 31886 термин "надлежащая практика" используется без определения.

2 В Российской Федерации получил распространение (без определения термина) синоним "добросовестная практика" (ГОСТ Р 54884, ГОСТ Р 54887), что учтено и в настоящем стандарте.

4 Общие положения

4.1 Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический метод определения содержания в твердых отходах углеводородов, превышающих 0,5 % (м/м) в пересчете на сухое вещество.

4.2 Гравиметрический метод не позволяет качественно оценить природу и происхождение углеводородов.

Примечание - Пробы, выделенные из жидких отходов (шламов), могут быть проанализированы по [2] или по методу, описание которого приводится в приложении Б.

4.3 В зависимости от вида отходов известное количество гомогенизированной пробы экстрагируют посредством двукратного механического встряхивания с ацетоном и петролейным эфиром (2:1).

4.3.1 Полученные экстракты дважды экстрагируют водой.

4.3.2 Полярные соединения извлекают с помощью колоночной хроматографии, применяя флорисил.

4.3.3 Конечный экстракт упаривают досуха; массу остатка определяют взвешиванием.

5 Требования к используемым реактивам и материалам

5.1 Химические реактивы

5.1.1 Предназначенные для анализа реактивы должны быть чистыми. Следует применять воду, которая соответствует, по меньшей мере, уровню качества 3 в соответствии с ЕН ИСО 3696 [3].

5.2 Ацетон (СН₃)₂СО.

5.3 Петролейный эфир (температурный интервал кипения 40 °С-60 °С).

Примечание - Можно использовать другие растворители, имеющие температурный интервал кипения от 36 °С до 69 °С, если при их использовании будет достигнута сравнимая эффективность экстракции.

5.4 Флорисил 100/60 меш, с размером частиц от 150 до 250 мкм, нагревают в течение 16 ч при 140 °С и выдерживают в эксикаторе над молекулярным ситом. В качестве альтернативы используют обычные патроны с 2 г флорисила и 2 г сульфата натрия.

Примечание - Флорисил - торговое название обработанного кизельгура, состоящего в основном из безводного силиката магния. Эта информация носит только информационный характер в рамках данного европейского стандарта и не означает признание CEN указанного продукта. Могут быть использованы эквивалентные продукты, если они наглядно дают сопоставимые результаты.

5.5 Безводный сульфат натрия Na₂SO₄ нагревают не менее 2 ч при 550 °С.

5.6 Раствор октадецилового эфира (n-, С₃₆Н₇₂O₂). В 100 мл петролейного эфира (5.3) растворяют 2 г октадецилового эфира (n-, С₃₆Н₇₂O₂).

5.7 Стандартный раствор углеводородов для контрольных испытаний.

В 100 мл петролейного эфира (5.3) растворяют 2 г тяжелого нефтяного топлива, например смазочного масла без каких-либо добавок.

5.8 Тампон из предварительно промытой стекловаты или спекшейся массы (агломерата) ПТФЭ (политетрафторэтилена) набивают в колонку (6.10). Затем последовательно добавляют 2 г флорисила (5.4) и 2 г сульфата натрия (5.5). Колонка должна быть подготовлена непосредственно перед использованием.

6 Требования к лабораторному оборудованию

6.1 Стандартные лабораторные приборы из стекла должны быть перед использованием высушены в сушильном шкафу при температуре 105 °С или промыты ацетоном (5.2) и высушены.

6.2 Встряхиватель, например горизонтальный или ротационный.

6.3 Выпарной аппарат, например ротационный испаритель.

6.4 Аналитические весы неавтоматического действия (погрешность не менее 1 мг, согласно ГОСТ Р 53228).

6.5 Стеклянная экстракционная емкость вместимостью, по крайней мере, 100 мл, с притертой пробкой или колпачками, с вкладышами из политетрафторэтилена (ПТФЭ).

6.6 Колбы Эрленмейера вместимостью 100 мл или 250 мл, со шлифованной стеклянной пробкой.

6.7 Делительная воронка объемом 500 мл, со шлифованной стеклянной пробкой.

6.8 Стеклянная емкость для выпаривания, например круглая стеклянная колба объемом 100 мл или 250 мл.

6.9 Стеклянный стакан, 25 мл.

6.10 Хроматографическая колонка для очистки: следует применять стеклянную колонку примерно 10 мм внутреннего диаметра. Верхняя часть колонки должна быть расширена для приема растворителей, нижняя - сужена и иметь конусообразное сужение.

7 Требования к проведению анализа

7.1 Хранение и предварительная обработка проб

7.1.1 Пробы следует хранить при температуре около 4 °С в закрытом сосуде в темном месте и экстрагировать в течение одной недели. Если это невозможно, то пробы следует хранить при температуре минус 18 °С или ниже.

7.1.2 Перед анализом пробы следует гомогенизировать.

7.2 Холостой опыт

Для каждой серии проб следует провести в соответствии с 10.3 холостой опыт. При этом используются все те же реагенты и создаются те же условия, что и в основном опыте, но в отсутствие пробы. Если значения определяемого вещества, полученные в холостом опыте, превышают 0,1 % от основной пробы (20 мг для типичной массы пробы 20 г), то выверяют каждый шаг опыта, чтобы найти причину высоких значений.

7.3 Сухое вещество

Сухое вещество определяется в соответствии с ЕН 14346 [4] для отдельной выборочной пробы (или для каждой фазы, если проводили разделение по фазам). Если проба представляет собой стабильную эмульсию, то анализ осуществляется без разделения по фазам.

7.4 Экстракция

С точностью до 0,1 г следует отвесить около 20 г гомогенизированной пробы в стеклянную емкость для экстракции (6.5). После этого необходимо добавить (40  1) мл ацетона (5.2). После краткого ручного перемешивания добавляют (20  0,1) мл петролейного эфира (5.3). Пробу экстрагируют в течение определенного периода времени (от 10 до 15 мин) во встряхивателе (6.2) или вручную (при этом время экстракции следует увеличить). После отстаивания и оседания твердых частиц верхнюю часть переносят в делительную воронку (6.7). Экстракцию повторяют с теми же объемами свежего растворителя. Экстракты объединяют. Ацетон удаляют посредством двукратной промывки по 100 мл воды. Органическую фазу собирают в колбы Эрленмейера (6.6). Сульфат натрия добавляют в таком количестве (5.5), чтобы не образовались комки.

Примечания

1 Можно использовать альтернативные методы экстракции, например ультразвуковую экстракцию или экстракцию растворителем, если они дают сравнимые результаты экстракции.

2 Чтобы улучшить и ускорить разделение фаз, можно применять центрифугирование, придерживаясь необходимых мер безопасности, в частности в связи с использованием горючих растворителей.

3 Дополнительные рекомендации по отбору проб установлены в приложении Г.

7.5 Методы очистки

Очистительная колонка должна быть заполнена флорисилом в соответствии с 7.8. Затем сверху колонки добавляют экстракт. Колбу Эрленмейера с сульфатом натрия дважды промывают 5 мл петролейного эфира, который также пропускают через колонку. Полученный элюат собирают в стеклянный выпарной аппарат (6.8). Колонку дважды промывают 5 мл петролейного эфира. Этот элюат также переносят в стеклянный выпарной аппарат (6.8).

Примечание - Альтернативно можно использовать обычный патрон с 2 г флорисила и 2 г сульфата натрия.

7.6 Гравиметрическое определение содержания углеводородов

Экстракт концентрируют с помощью соответствующего испарительного устройства (6.3) до небольшого объема, но не выпаривают досуха. Концентрированный экстракт переносят в мерный стакан объемом 25 мл (6.9). Выпарной аппарат ополаскивают трижды небольшим количеством петролейного эфира (5.3). Промывочную жидкость добавляют в стакан. Стакан помещают в водяную баню и растворитель выпаривают в вытяжном шка